
火星比地球小得多的原因
据cnBeta:我们太阳系的内行星,水星、金星、地球和火星,在某些方面都是相似的。
它们都是岩质行星,有着像地球一样坚实的表面,而且它们比气态巨行星木星和土星小得多。
但是它们在许多方面也有不同,在它们的大小、质量和大气层方面。
要了解每个星球上的情况,需要了解它们的大小和发展过程。
SlashGear近日采访了多位从事当前火星任务的科学家和工程师,揭示了对火星形成的了解。
火星是研究的重点,火星车和着陆器被送往那里,许多人对人类是否能在那里长期生活感兴趣,原因之一是它是我们太阳系中与地球最相似的行星。
但是行星之间的一个关键区别是它们的大小,火星大约是地球的一半大小。
这影响了那里从重力到天气的一切。
根据美国宇航局(NASA)的数据,火星的半径约为2106英里(或3390公里)。
但是,像地球一样,火星并不是完美的圆形。
由于它的旋转,它实际上在赤道周围有一点凸起。
火星形成于45亿年前。
科学家们仍在了解该行星在早期太阳系中是如何形成的,但火星是一个学习这方面知识的好地方,因为它的表面上有一些极其古老的岩石。
地球是构造活跃的,所以在几十亿年里回收岩石,而火星则不同,它没有构造活动。
这意味着它最古老的岩石停留在其表面,可供研究。

目前正在探索火星的“毅力”号探测器正计划访问靠近杰泽罗陨石坑的一些已知最古老的岩石,这些岩石被认为有40亿年的历史。
研究这些可以帮助我们更多地了解火星和其他岩质行星的形成。
行星是由尘埃和气体云形成的,这些尘埃和气体云围绕着像我们太阳这样的恒星旋转。
在有行星之前,有一个尘埃和气体的漩涡,在一些地方比其他地方更厚。
引力作用于这个漩涡,将其拉成团块,形成行星的基础,称为微行星。
一个微行星由于其引力而吸引了更多的物质,最终成长为一个行星。
行星的大小将取决于有多少材料可用,以及最初的尘埃和气体云有多大的块度。
火星比地球小的主要影响之一是它的重力不同。
那里的重力大约是地球上重力的三分之一,因为吸引事物到其表面的质量较少。
这在某些方面对探索是有用的--例如,Ingenuity直升机能够在那里飞行,部分原因是较低的重力使它更容易离开表面。
但是它在其他方面造成了问题,比如使大气层非常稀薄。
火星上的大气层只有地球上大气层密度的1%,而且主要由二氧化碳组成,所以对人类并不友好。
如果人类真的踏上了火星,菜叶说说,他们将需要一直穿着宇航服或呆在密封的栖息地。
由于低重力,随着时间的推移,火星的大气层已经流失到太空中。
这可能也是火星的水发生变化的原因。
天文学家确信,在数十亿年前,火星上曾经有过液态水,因为我们可以在火星表面的岩层中看到流动水的证据。

但是现在的火星是干燥和贫瘠的,其表面基本上没有液态水,只有两极和地表下有冰。
专家们仍在争论这些水到底存在了多久,以及这些水发生了什么,但一个主要的理论是,火星曾经有一个类似于地球的水循环。
地表上的水受到太阳光的照射,蒸发到大气中。
但是一旦它到达大气层并分裂成氢气和氧气,这个星球的低重力意味着一些较轻的氢气会流失到太空中。
随着时间的推移,这意味着这个星球上的水越来越少。
火星相对较低的质量也可能在其最奇怪和最独特的特征之一中发挥作用。
全球性的沙尘暴会周期性地覆盖整个星球。
根据NASA的说法,这些全球沙尘暴每隔几年就会发生一次,迄今为止只在火星上观察到。
火星是太阳系中灰尘最多的地方,由于引力低,这些小颗粒很容易被风吹起
科学家们仍然不确定沙尘暴是如何在整个星球上蔓延的,但是"毅力"号探测器上的气象仪器正在研究那里的天气,试图了解更多。
而火星的大小和发展的故事不仅是一个历史问题,因为它直接影响到现在的探索。
火星上的灰尘可能是探索火星的主要障碍之一,因为灰尘会损坏脆弱的电子设备并覆盖太阳能电池板,就像2018年失去通讯的火星车"机遇号"所发生的那样。
如果科学家们想在未来更多地探索火星,将需要找到方法来解决一些问题,如如何设计能够应对灰尘的探测器,以及如何建造能够保证宇航员在那里安全的宇航服。
如果任务成功,这将是人类首次从火星及其卫星采集样本并带回地球进行实验室分析。
该项目名为“火星卫星探测”(MMX)的任务,由日本宇宙航空研究开发机构主导,探测器预计将于2027年8月抵达火卫一。
科学家希望借助该项任务,解开火星两颗卫星的形成之谜。
英国自然历史博物馆教授萨拉·拉奎尔是MMX任务样本分析团队的副负责人。
她表示,此前还没有任何航天项目成功从火卫一采集样本并将其带回地球。
“我认为,这是一项极具野心且充满乐趣的任务。
” 太阳系内侧只有三颗天然卫星:地球的卫星月球,以及火星的两颗卫星:火卫一和火卫二。
火星卫星的体积都很小,火卫一的直径约为20公里,火卫二的直径约为10公里。
外形也不规则,看起来有些像太空土豆。
MMX探测器将先对火卫二进行观测,随后把重点转向火卫一。
任务团队计划先投放一辆小型探测车来勘察地形,但这并非易事。
拉奎尔解释说,此前人类从未在体积如此小的卫星上成功部署探测车。
“火卫一自身的引力非常微弱,它紧邻引力强大的火星,火星的引力会增加探测车着陆的难度。
”她解释说。
完成地形勘察后,MMX探测器将确定在火卫一上着陆的地点,再利用机械臂和两套采样装置进行取样。
这些样本将被装入一个小型太空舱,该太空舱预计于2031年返回地球,降落在澳大利亚南部的伍默拉沙漠。
此次任务计划带回的样本总量仅10克。
“样本量实际上很小。
”英国莱斯特大学研究人员克里萨·阿夫德利杜称,“但即使是只有一颗微粒,也足以开展多项研究。
科学家不需要带回数公斤的材料才能进行科学分析,因此取得的每一克样本都物有所值。
” 科学家希望,这些样本能够最终解开火星两颗卫星的起源之谜。
学界目前主要存在两种假说。
一种观点认为,在火星形成初期,一颗小行星或其他天体撞击了火星,撞击产生的碎片最终形成了火卫一和火卫二。
另一种观点则认为,这两颗卫星原本来自太阳系外围的游荡小行星,后来被火星的引力捕获。
“当我们拿到样本后,我们将详细分析其化学成分和矿物组成,再将假设对应的样本特征存在明显差异。
”拉奎尔并表示,“应该很快就能判断……哪一种假说更符合实际情况。
我们很快就会得出结论。
” 研究团队还期待,这次任务能够带来一个额外的惊喜:样本中可能包含来自火星本身的物质。
“令人感到十分兴奋的是,火卫一距离火星表面非常近,当其他天体撞击火星时,撞击产生的部分微小颗粒可能会飞溅出来,并随着落在火卫一上。
”拉奎尔指出,“这意味着探测器采集的样本中可能不仅有火卫一自身的物质,还包含来自火星的颗粒。
这将为研究火星的物质组成和演化历史提供直接证据。
” 将火星物质带回地球,一直是行星科学领域的重要目标。
美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”火星车自2021年以来一直在火星表面开展探测,并将采集到的样本封存在专用容器中。
然而,由于美国会停止拨款,原计划由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合实施的火星样本取回任务最终被取消。
与此同时,中国也正计划开展火星采样返回任务,航天器预计于2028年发射,力争在2031年将火星样本带回地球。
事实上,地球上已经存在一些来自火星的物质,它们以火星陨石的形式留存下来。
这些陨石原本属于火星,在小行星等天体撞击火星时被抛射到太空,随后飞向地球。
不过,火星陨石十分稀少,而且一旦抵达地球,就会受到地球环境的污染,与空气、尘埃、土壤和水发生接触。
因此科学家非常希望能获取到直接从火星及其卫星表面采集的样本,因为这些样本可以最大限度地保留其原始状态。
(本文来自张朝阳的英语课,更多国际新闻,欢迎关注搜狐视频关注流张朝阳的英语课)
该探测器将对火星的卫星“火卫一”进行详细观测,并采样返回地球。
探测器将用约一年时间飞抵火星附近,进入环绕火星的“准卫星轨道”。
在环绕火星运行期间,探测器将对“火卫一”进行详细观测,调查“火卫一”上几十个地点的地形、化学组成等,并确定在“火卫一”上着陆的地点。
此后,探测器将尝试在“火卫一”着陆并采集10克以上的卫星表面砂子和岩石样本。
按计划,探测器将于2030年开始返程,并于2031年带着样本回到地球。
(剪辑 匡萍) 责编:曾梓民 一审:匡萍 二审:贺齐 三审:丁兴威 来源:三湘都市报